【摘 要】
:
背向散射通信技术摒弃了传统的高功耗模拟器件,具有超低功耗与超低成本的独特优势,被视为构建低功耗物联网的重要解决方案。然而,现有的多背向散射节点并行传输方法难以实现广域均匀覆盖。分布式MIMO技术充分挖掘空间维度来提升系统性能,同时通过天线间协作来保障更广阔、均匀的覆盖,有望解决上述问题。因此,本论文致力于探索分布式MIMO应用于背向散射通信系统的潜力,通过定量分析不同信道模型和背向散射架构下的分布
论文部分内容阅读
背向散射通信技术摒弃了传统的高功耗模拟器件,具有超低功耗与超低成本的独特优势,被视为构建低功耗物联网的重要解决方案。然而,现有的多背向散射节点并行传输方法难以实现广域均匀覆盖。分布式MIMO技术充分挖掘空间维度来提升系统性能,同时通过天线间协作来保障更广阔、均匀的覆盖,有望解决上述问题。因此,本论文致力于探索分布式MIMO应用于背向散射通信系统的潜力,通过定量分析不同信道模型和背向散射架构下的分布式MIMO背向散射通信系统的上行可达速率,为构建低功耗的大规模物联网提供理论支撑。本论文的主要研究成果如下:1、研究了视距信道下分布式MIMO背向散射通信系统上行可达速率。首先考虑均匀线阵的接入点,表征了任意线性合并矢量下的可达速率下界。然后利用欧拉定理推导了最大接收比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)下界闭式表达式。进一步以最大化信干噪比为目标,运用广义瑞利商确定了最小均方误差(Minimum Mean Squared Error,MMSE)可达速率表达式。仿真结果表明,不同接收合并方案下分布式MIMO架构的90%-likely速率、中值速率以及和速率均优于集中式MIMO架构。2、研究了瑞利衰落信道下分布式MIMO背向散射通信系统上行可达速率。首先考虑非均一的大尺度衰落系数,建模了任意线性合并矢量下系统的上行遍历可达速率。接着先后利用切比雪夫定理和广义瑞利商推导了MRC和MMSE接收合并的Uat F(Use-and-then-forget)下界表达式。仿真结果展示了分布式MIMO架构相较集中式MIMO架构在容量与公平性方面的优势,并给出了关键参数对可达速率的影响。3、研究了主被动共生场景下分布式MIMO背向散射通信系统上行可达速率。首先在瑞利衰落信道下,将被动信号视为一路多径,推导了主动遍历可达速率及其渐近值。然后假设完美消除主动信号,先后推算了基于串行干扰消除的MRC和MMSE下被动遍历可达速率,并定量分析了被动和速率的变化趋势。仿真结果表明,主被动共生通信的互惠效果以及被动和速率随标签数和总天线数的增加而增强。
其他文献
近年来,随着8K视频、AR/VR等应用的快速发展,传统的单频Wi-Fi设备已不能满足此类应用的高带宽传输需求,各大厂商陆续推出了支持双频双发功能的路由器和终端设备。在多业务并发的无线场景中,存在某些Wi-Fi链路拥堵而另一些链路空闲的现象,双频段的信道资源未被充分地利用。此外,由于无线信道的衰落特性,室内场景中常用多个路由器组网以提升Wi-Fi的覆盖范围。针对Wi-Fi组网中存在的漫游现象,如何利
随着无人机的普及,无人机航拍摄影图传技术的应用范围不断扩展。目前,主流的无人机图传业务主要是通过WiFi网络进行数据传输。传输过程中使用的传输层协议主要为TCP和UDP。由于WiFi网络的开放性和共享性特点,无线链路容易受到外界的干扰,传输质量并不稳定,远距离条件下无线网络有着较高的丢包率,这些都严重制约着UDP、TCP协议的传输性能。如何改善WiFi网络中的UDP、TCP协议的传输性能,有效抑制
随着通信技术的不断进步与互联网环境的持续发展,人们对网络带宽与可靠性的要求日益提高。现如今,普通用户设备都拥有多个网络接口,但却同时只使用其中一个网络接口访问互联网,而让其他网络接口保持闲置,设备资源利用效率不高。本文拟在Linux内核空间,设计一套完整精巧的多链路融合协议,挖掘网络多模资源,聚合多种传输链路,同时利用多个网络接口,以实现网络吞吐率与可靠性双提升的目标。首先,本文通过研究Linux
大规模MIMO作为当今5G的关键技术,已成为通信领域关注的焦点。在典型的MIMO系统中,收发两端多个天线利用无线信道分集技术来提供更可靠的高速链接。大规模MIMO基站端部署数十甚至成百上千的天线,实现了超高的频谱效率以及能量效率。然而,信道信息状态的获取一直是制约大规模MIMO发展的瓶颈。在实际应用中,信道的非平稳特性将会使通过信道估计获取的信道状态信息(Channel state informa
语义通信是一种新兴的在通信过程中考虑语义的通信范式,但是目前大多数的通信框架更关注如何来表征信息源中所包含的语义以及量化语义,如此便忽略了无法直接从源信息标签中观测到的隐含信息。并且现有的语义通信框架是基于集中式训练的端到端的框架,很多移动端设备无法承担相当的计算量,并且通过云计算中心来处理复杂的语义编解码的话计算时延则无法保证,一些实时性的任务需求便无法满足。针对以上问题,本文主要有以下研究贡献
随着第五代(5th Genneration,5G)移动通信技术的大规模应用,基站等通信设备的能源消耗已经成为亟待解决的问题。针对上述问题,业界提出了一种特殊制造的可编程、低功耗、低成本、易部署的智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)作为解决方案。在部署RIS的无线环境中,既可以人为的改变周围的电磁环境,又不需要进行复杂的编码译码操作,也不需要进行
近年来,新型体制雷达随着现代科技的进步快速发展。其中MIMO雷达利用无线通信中的多天线技术,借助相互正交的信号获得分集增益,在提高目标检测性能、对抗目标闪烁影响等方面,相比传统雷达具备明显的潜在优势,因此开展MIMO雷达研究具有重要意义。本文基于MIMO雷达模型,搭建了MIMO雷达实验平台,并针对MIMO雷达距离和角度估计的性能开展了实验平台的测试与验证工作。具体工作如下:首先,基于MIMO雷达的
近年来,无线通信网络逐渐成为日常工作、学习和生活中的重要组成部分。无线通信系统由于其广播特性,面临着严峻的安全问题。传统密钥加密机制在网络模型的上层进行加密,但其对于计算性能的需求使其具有局限性。因此,物理层安全技术被提出。它以香农信息论为基础,结合无线信道的物理特性,通过合法信道与窃听信道之间的的差异来保证信息传输的安全。作为无线通信的新兴技术,全双工通信能够同时同频对信号进行发送和接收,多输入
随着互联网技术的不断发展和普及,互联网金融已经成为金融行业的重要发展方向。商业银行在这场数字化转型的浪潮中,也必须积极跟进和应对,以满足客户日益增长的金融需求,同时应对新兴互联网金融企业的挑战。其中,零售业务作为商业银行的重要业务板块,如何进行转型和创新,成为银行业界关注的热点问题。
遥操作可实现人对机器人的远程操控,被广泛应用于极端环境探索、远程手术等领域。遥操作系统通常由主端设备、从端设备、主从端之间的通信链路组成,其中通信过程的不确定性是其实际应用的一个核心瓶颈。而现有研究通常对通信过程进行理想化仿真或直接使用有线、无线局域网进行通信,导致遥操作系统在面向实际任务时的整体效果难以衡量,阻碍了其应用。因此,本文设计并实现了面向遥操作系统的自定义通信链路,内容如下:1、针对遥